Compuestos Organoclorados como Contaminantes Persistentes:
el caso de las dioxinas y los bifenilos policlorados

Desde la fecha de aparición del DDT y su uso intensivo en la agricultura como plaguicida, la liberación masiva al ambiente de compuestos organoclorados se constituyó en un problema de gran interés científico, económico y político. Esto es así por varias razones. Primariamente el hecho de la muy baja degradabilidad ambiental de estos compuestos determina su permanencia en la biosfera incluso muchos años después de dejar de utilizárselos. Asociado a esto, los fenómenos de bioacumulación y biomagnificación determinan que las concentraciones en los tejidos grasos de organismos superiores (incluido el hombre) sean superiores a las concentraciones presentes en el ambiente en el que fueron expuestos, lo que los transforma en un problema de salubridad human importante. Finalmente, los costos de disposición y destrucción de estos compuestos son elevados y esto determina que la generación y aplicación de normativas de uso, eliminación y asignación de niveles máximos permitidos, deban mantenerse en un permanente y delicado juego entre la búsqueda de beneficios y la minimización de daños. Entre los compuestos organoclorados más notables, por la magnitud del problema que significan actualmente, se encuentran los bifenilos, dioxinas y dibenzofuranos policlorados.

Bifenilos policlorados

Son sustancias con fórmula general C12H10-nCln. El número y posición de los átomos de cloro determina las propiedades biológicas y su comportamiento ambiental de cada uno de los bifenilos policlorados (PCBs). De hecho, algunos PCBs, con menos de 4 átomos de cloro, son bastante biodegradables.

No se encuentran naturalmente en el ambiente, sino que son sustancias generadas en los procesos tecnológicos. Se sintetizaron por primera vez en un laboratorio en el año 1864 y su producción comercial se inició en 1929 en Estados Unidos, cuya industria llegó a sintetizar unas seiscientas treinta mil toneladas antes de la prohibirse su producción. En Alemania Oriental también se produjeron grandes cantidades de PCBs, alrededor de trescientas mil toneladas. Otros fabricantes de PCBs en el mundo fueron Japón, Francia, Reino Unido, Checoslovaquia, Italia y España. Entre 1929 y 1977 se produjeron en todo el mundo alrededor de un millón doscientas mil toneladas de PCBs.

Debido a su gran estabilidad térmica, química y biológica, así como por su elevada constante dieléctrica, los PCBs se usaron como aislantes para equipos eléctricos como transformadores, capacitores y termostatos. También fueron utilizados en fluidos hidráulicos, plastificadores y otros artículos. Por sus características anti-inflamables, la mayoría de los aceites dieléctricos con PCBs se usaron fundamentalmente en áreas con alto riesgo de incendio, tales como plantas industriales, en transporte colectivo de tracción eléctrica (tranvías) y en la industria petroquímica.

Sólo aquellos PCBs con átomos de cloro en ciertas posiciones son los de alta toxicidad y corresponden a los PCBs "coplanares", que corresponden a un 6% de todos los PCBs posibles. Estas sustancias se asocian con distintos tipo de cáncer y con alteraciones inmunológicas, dermatológicas y de otros tipos. En general, las exposiciones de grandes cantidades de estas sustancias son de tipo ocupacional, es decir, ocurren en personas que de alguna manera manipulan equipos con PCBs como constituyentes o directamente las mismas sustancias.

Desde el punto de vista de la salud de la población general, son de importancia los efectos que se pueden producir por exposiciones prolongadas de pequeñas cantidades, ya que como se mencionó, los PCBs tienden a acumularse, sobre todo en tejido graso, y desde allí se van liberando muy lentamente, de manera que las dosis efectivas son mayores que las producidas por cada exposición individual.

Dado que los PCBs son utilizados en combinación con otras sustancias en una amplia variedad de equipos aislantes y eléctricos, así como en otras aplicaciones industriales, es difícil determinar el volumen total o la ubicación del material que pudo haber tenido contacto con PCBs. Muchos de los equipos fabricados originalmente con PCBs como parte constituyente, dependiendo de la normativa en los distintos países, aún hoy se encuentran en uso y en muchos de ellos, incluidos la mayoría de los países latinoamericanos, se desconoce que cantidad de PCBs se encuentran en equipos en funcionamiento o almacenados.

Sólo estudios intensivos de la presencia de PCBs en el ambiente y en los alimentos pueden dar cuenta de la magnitud real del problema de la exposición efectiva de la población a los PCBs en nuestros países. Además, aunque las normas tienden a eliminar el uso de los PCBs en la mayoría de sus aplicaciones, no son suficientes los controles para hacer efectivas estas restricciones. Por otro lado, es necesaria la realización de inventarios de los PCBs existentes en equipos en uso o dados de baja para planificar eficientemente su disposición o eliminación efectiva.

Dibenzodioxinas y dibenzofuranos.

Las dibenzodioxinas policloradas (PCDDs), comúnmente denominadas dioxinas, y los dibenzofuranos policlorados (PCDFs) son compuestos química y tecnológicamente relacionados. Los PCDFs existen como impurezas en todas las preparaciones de PCBs comerciales. Los PCDDs se encontraron como impurezas de las formulaciones del llamado "agente naranja", un defoliante utilizado por el ejército norteamericano durante la guerra de Vietnam.

Estas sustancias aparecen como productos durante el tratamiento térmico de compuestos fenólicos o aromáticos en presencia de cloro. Esto puede ocurrir en distintos procesos tecnológicos, como la producción de PCBs y plaguicidas organoclorados, en algunos motores de combustión interna de baja performance o en la incineración de compuestos clorados, como ocurre durante la quema de residuos domiciliarios. También pueden aparecer en eventos naturales como los incendios forestales.

Por esta razón, la formación de PCDDs y PCDFs durante la incineración de compuestos organoclorados como PCBs o pesticidas clorados debe considerarse durante el diseño y la operación de los incineradores. En una incineración debidamente realizada se pueden destruir desechos de plaguicidas muy efectivamente, pero un uso inapropiado de los incineradores puede dar lugar a la formación de estas sustancias que a menudo son más tóxicos que el producto original.

Los PCDDs y los PCDFs se forman como resultado de un proceso que ocurre durante el enfriamiento de los gases de incineración. Este proceso está condicionado por la temperatura del gas de chimenea, la existencia de cloro u otros halógenos y la presencia de un catalizador. El riesgo de formación de PCDDs y PCDFs entonces, puede reducirse diseñando un incinerador en el que se alcancen temperaturas superiores a los 800°C, idealmente a 1200°C, y luego los gases de la chimenea se enfríen muy rápidamente, de manera de procurar que la mezcla combustible permanezca poco tiempo entre los 250 y 350 °C, temperaturas a las cuales se forman rápidamente los PCDDs y los PCDFs. Un sistema adecuado que neutralice halógenos también aportará a la minimización de la formación de estos compuestos. Además, las emisiones de PCDDs y PCDFs pueden minimizarse mediante sistemas especiales de filtración.

Por lo tanto, los plaguicidas clorados, los PCBs y toda sustancia orgánica halogenada en general no deberían incinerarse si no se dispone de sistemas que cumplan estas condiciones y que no dispongan además de planes de monitoreo que identifiquen y cuantifiquen PCDDs y PCDFs en los gases emitidos y en las cenizas restantes. Toda incineración de organoclorados, incluyendo solventes livianos como cloroformo o diclorometano, debe hacerse bajo estas condiciones y esto es lo que aumenta los costos con respecto a la incineración que se realiza sobre solventes o sustancias orgánicas no halogenadas.

Como también sucede con los PCBs, no todos los PCDDs y PCDFs son igualmente tóxicos. De hecho la mayoría de ellos son bastante poco tóxicos. Pero entre los PCDDs, se encuentra la 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina o TCDD. Esta sustancia es la responsable de la mayor parte de los efectos producidos por las mezclas de PCDDs. Es capaz de producir daños a nivel dermatológico como cloracné e hiperpigmentaciones, hepático, cardiovascular, respiratorio, endócrino, inmunológico, neurológico y hasta psiquiátrico. Se ha comprobado que la TCDD es fetotóxica y teratogénica en animales y se la ha clasificado como una sustancia carcinogénica para humanos. Su capacidad tóxica, es decir, la dosis relativa de TCDD capaz de producir daño en un sistema biológico, es de alrededor de cien mil veces mayor que la del cianuro.

Aunque se conoce acerca de la carcinogenicidad de la TCDD, en realidad no se sabe exactamente cuál es el riesgo de la población en general asociada a las exposiciones crónicas de bajas concentraciones. La OMS recomienda que la ingestión de humanos adultos no sobrepase los límites de 1-4 pg/Kg peso/día, aunque también sugiere que se realicen esfuerzos necesarios para conseguir un límite por debajo de 1 pg/Kg peso/día.